(57)【要約】【課題】  記録ヘッドのインク吐出状態を良好に維持するために記録ヘッドからインク収容部内にインクを排出した場合に、フィルタの目詰まりや吸引ポンプの故障などに起因してインク収容部内のインクが回収しきれなかったときの問題、つまり記録装置内がインクによって汚される等の問題を回避すること。【解決手段】  記録ヘッド１のノズルから排出されたインクを収容して回収するためのキャップ４に、そのキャップ４内のインクを検出するインクセンサ１３を備えた。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルからインクを吐出可能な記録ヘッドを用いて記録可能なインクジェット記録装置に備えられて、前記ノズルから排出される画像の記録に寄与しないインクをインク収容部内に収容して回収するインクジェット記録装置の回復機構において、
前記インク収容部内のインクを検出する検出手段を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置の回復機構。
【請求項２】
前記インク収容部内のインクを吸引ポンプの吸引力によって吸引回収する回収手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置の回復機構。
【請求項３】
前記回収手段は、前記記録ヘッドのノズルから前記インク収容部内にインクが排出されるときから、前記吸引回収を所定時間行うことを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置の回復機構。
【請求項４】
前記インク収容部内に、前記記録ヘッドのノズルから排出されるインクを下方にガイドするインクガイドを備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録装置の回復機構。
【請求項５】
前記検出手段は、インクの有無を検出する電極を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット記録装置の回復機構。
【請求項６】
前記記録ヘッドは、インク吐出用の熱エネルギーを発生する電気熱変換体を有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録装置の回復機構。
【請求項７】
ノズルからインクを吐出可能な記録ヘッドを用いて記録可能なインクジェット記録装置において、
請求項１から６のいずれかに記載の回復機構と、
前記検出手段の検出結果に基づいて所定の回収エラー処理を行うエラー処理手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記エラー処理手段は、前記回収手段が吸引回復動作を所定時間行っても前記検出手段が前記収容部内のインクを検出するときに、所定の回収エラー処理を行う
ことを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記エラー処理手段による回収エラー処理は、前記インクジェット記録装置の記録動作を中断する処理であることを特徴とする請求項７または８に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
前記記録ヘッドは、インク吐出用の熱エネルギーを発生する電気熱変換体を有することを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１１】
ノズルからインクを吐出可能な記録ヘッドを用いて記録可能なインクジェット記録装置において、前記ノズルから排出される画像の記録に寄与しないインクをインク収容部内に収容して回収するインクジェット記録装置において、
前記インク収容部内のインクを検出する検出手段と、
前記検出手段からの検出情報に基づき、前記インク収容部内のインクを吸引する手段と
を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルからインクを吐出可能な記録ヘッドを用いて記録可能なインクジェット記録装置に備えられて、記録ヘッドのインクの吐出状態を良好に維持するための回復機構と、そのような回復機構を備えたインクジェット記録装置に関し、さらに詳しくは、ノズルから排出される画像の記録に寄与しないインクをインク収容部内に収容して回収するインクジェット記録装置の回復機構及びインクジェット記録装置に関するものである。
【０００２】
本発明は、特に、ノズル数が１０００を超えるような記録ヘッド（いわゆる長尺ラインヘッド）を複数本用いるインクジェット記録装置に好ましく適用することができる。
【背景技術】
【０００３】
インクジェット記録装置において用いられる記録ヘッドは、例えば、記録ヘッドの下面に沿って並ぶ多数のノズルが形成されており、これにより、それぞれの記録ヘッドは長尺ラインヘッドを構成している。これらの記録ヘッドをまとめて記録ヘッドともいう。記録ヘッドの下面は、ノズルが形成されるノズル形成面（以下、「フェイス面」ともいう）となっている。記録ヘッドは、記録動作時に所定の記録ポジションに移動される。その記録ポジションに位置する記録ヘッドの下側には、被記録媒体を左方または右方に搬送する搬送路が形成されている。そして、その搬送路中にて被記録媒体を搬送しつつ、記録ポジションにおける記録ヘッドのノズルからインクを吐出することによって、被記録媒体上に画像が記録される。
【０００４】
従来、記録ヘッドの回復機構は、吸収体、インクガイド、インク収容部、ブレード、などから構成されている。記録ヘッドの回復動作は、ノズルからのインクの吐出状態を良好に維持するための動作であり、その際には、記録ヘッドがキャップポジションまで下降する。その回復動作においては、記録ヘッドからインクガイドおよびインク収容部（又は回復桶）内に、画像の記録に寄与しないインクを排出し、同時に、インク収容部内のインクを吸引ポンプによって回収する。その後、記録ヘッドのフェイス面に残ったインク滴を取り除くために、そのフェイス面をブレードによってワイピングする。すなわち、インクガイドおよびインク収容部と共に、ブレードを右方にスライドさせることによって、記録ヘッドのフェイス面をワイピングする。そして、ブレードによって掻き取ったインク滴は吸収体に回収させる。（例えば特許文献１）
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３１８１８１号公報（図１、第５頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の回復機構は、その使用環境の変化や耐久性の劣化により、吸収体などに目詰まりが生じるおそれがあった。目詰まりが生じた場合には、インク収容部内のインクを吸引ポンプによって完全に回収しきれないことがある。インク収容部内のインクを完全に回収しきれないまま、記録装置を稼動し続けた場合には、インク収容部内に溜まったインクがインク収容部から流れ出して、記録装置内を汚してしまうおそれがある。また、吸引ポンプに故障が発生した場合にも同様のおそれがある。
【０００７】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、記録ヘッドのインク吐出状態を良好に維持するために記録ヘッドからインク収容部内にインクを排出した場合に、目詰まりや吸引ポンプの故障などに起因してインク収容部内のインクが回収しきれなかったときの問題、つまり記録装置内がインクによって汚される等の問題を回避することができるインクジェット記録装置の回復機構及びインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のインクジェット記録装置の回復機構は、ノズルからインクを吐出可能な記録ヘッドを用いて記録可能なインクジェット記録装置に備えられて、前記ノズルから排出される画像の記録に寄与しないインクをインク収容部内に収容して回収するインクジェット記録装置の回復機構において、前記インク収容部内のインクを検出する検出手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明のインクジェット記録装置は、ノズルからインクを吐出可能な記録ヘッドを用いて記録可能なインクジェット記録装置において、前記の回復機構と、前記検出手段の検出結果に基づいて所定の回収エラー処理を行うエラー処理手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明のインクジェット記録装置は、ノズルからインクを吐出可能な記録ヘッドを用いて記録可能なインクジェット記録装置において、前記ノズルから排出される画像の記録に寄与しないインクをインク収容部内に収容して回収するインクジェット記録装置において、前記インク収容部内のインクを検出する検出手段と、前記検出手段からの検出情報に基づき、前記インク収容部内のインクを吸引する手段とを備えたことを特徴とする。  
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、記録ヘッドのインク吐出状態を良好に維持するために記録ヘッドからインク収容部内にインクを排出した場合に、そのインク収容部内のインクを検出手段によって検出することにより、インク収容部内からのインクの回収状態を検知して、フィルタの目詰まりや吸引ポンプの故障などに起因してインク収容部内のインクが回収しきれなかったときの問題、つまり記録装置内がインクによって汚される等の問題を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のインクジェット記録装置における記録ヘッドの回復機構の概略構成図である。
【００１３】
１Ｂはブラックインク吐出用の記録ヘッド、１ＬＣは淡シアンインク吐出用の記録ヘッド、１Ｃはシアンインク吐出用の記録ヘッド、１ＬＭは淡マゼンタインク吐出用の記録ヘッド、１Ｍはマゼンタインク吐出用の記録ヘッド、１Ｙはイエローインク吐出用の記録ヘッドである。これらの記録ヘッドの下面には同図中紙面の表裏方向に沿って並ぶ多数のノズルが形成されており、これにより、それぞれの記録ヘッドは長尺ラインヘッドを構成している。これらの記録ヘッドをまとめて記録ヘッド１ともいう。記録ヘッド１はヘッドホルダ１２に固定されており、ヘッドホルダ１２と共に図１中の上下方向に移動する。記録ヘッド１の下面は、ノズルが形成されるノズル形成面（以下、「フェイス面」ともいう）となっている。記録ヘッド１は、後述するように、記録動作時に所定の記録ポジションに移動される。その記録ポジションに位置する記録ヘッド１の下側には、被記録媒体を図１中の左方または右方に搬送する搬送路が形成されている。そして、その搬送路中にて被記録媒体を搬送しつつ、記録ポジションにおける記録ヘッド１のノズルからインクを吐出することによって被記録媒体上に画像が記録される。
【００１４】
記録ヘッド１は、例えば、インクを吐出するためのエネルギーとして、電気熱変換体から発生する熱エネルギーを利用するものであってもよい。その場合には、電気熱変換体の発熱によってインクに膜沸騰を生じさせ、そのときの発泡エネルギーによってノズルからインクを吐出することができる。
【００１５】
記録ヘッド１の直下にはインク収容部としてのキャップ４が配置されており、非記録状態や回復状態のときに、図１中実線のように記録ヘッド１が下降することによって、その記録ヘッド１とキャップ４とが当接してノズルの密閉状態を保つ。この図１の状態における記録ヘッド１および回復桶３の位置は、キャップポジションとして設定する。回復桶３は、図２のように、６つの記録ヘッド毎に対応する計６つの回復桶単体３ａによって構成され、これもインク収容部として機能している。互いに隣接する回復桶単体３ａ同士は等間隔に配置され、それらの間には、記録ヘッド１の１つ分の幅よりも大きい穴３ｂ（図２参照）が形成されている。キャップ４とブレード５は、回復桶単体３ａのそれぞれに配置されている。さらに、フレーム２にも穴２ａが形成されており、この穴２ａも記録ヘッド１の１つ分の幅より大きい。回復桶３は、フレーム２に固定された図示しない軸に沿って図１中の左右方向に移動するように備えられている。また、キャップ４には、そのキャップ４内のインクの有無を検出するためのインクセンサ１３（図４参照）が備えられている。
【００１６】
本例のインクジェット記録装置の状態には、非記録状態（スタンバイモード）、回復状態、ワイピング状態、記録状態、の大きく４つの状態がある。次に、それぞれの状態について説明する。
【００１７】
（非記録状態（スタンバイモード））
非記録状態は、記録装置の電源オフ時やデータの展開時などにおける状態であり、図１のように、記録ヘッド１と回復桶３がキャップポジションにある。後述する回復状態は、図示していないポンプが回転する点において、この非記録状態と異なる。
【００１８】
（回復状態）
回復状態は、記録ヘッド１と回復桶３がキャップポジションにある図１の状態において、図示しないメインポンプを回転させ、それによって加圧されたインクを記録ヘッド内に導入する。これにより、記録ヘッド１のフェイス面６に存在するノズル７（図３参照）から、画像の記録に寄与しないインクを排出する。これにより、ノズル７内の増粘インクなどが排除され、記録ヘッド１のインクの吐出状態を良好に維持される。また、このように記録ヘッド１のインクの吐出状態を良好に維持するために、画像の記録に寄与しないインクをノズル７からキャップ４内に吐出または吸引により排出してもよい。画像の記録に寄与しないインクを吸引排出させる場合には、キャップ４内に負圧を導入すればよい。ノズル７からキャップ４内に排出されたインクは、インクガイド８（図３および図４参照）にガイドされて下方に落とされてから、キャップ４内の図４中右隅に配置された出口４ａに集められる。インクガイド８の図４中左右の両端部は、バネ１０の付勢によって記録ヘッド１のフェイス面６に当接され、その中間部分のくし歯状部８ａの先端とフェイス面６との間の距離はギャップとして管理されている。このギャップにより、ノズル７から排出されるインクは、インクガイド８のくし歯状部８ａにガイドされて下方に落とされることになる。
【００１９】
キャップ４の出口４ａには図示しない吸引ポンプが接続されており、上述したようなメインポンプによるノズル７からのインク排出の開始と共に、吸引ポンプによって出口４ａからインクの回収を開始する。吸引ポンプは、キャップ４内のインクを吸引回収するための回収手段を構成する。また、インクの吸引回収動作は所定時間を行う。その際、キャップ４内に配置したフィルタ９によってインクが濾過され、ごみや異物の除去されたインクが回収される。
【００２０】
吸引ポンプによってインクの回収を所定時間行ってもインクセンサ１３がキャップ４内のインクを検知する場合は、図示しないエラー処理手段が回収エラーと判断して所定の回収エラー処理をする。その回収エラーは、キャップ４内のインクが回収しきれなかったことを意味し、その原因としては、フィルタ９の目詰まりや吸引ポンプの故障などが含まれる。このような回収エラーに対処する回収エラー処理は、例えば、回収エラーが生じたことを表示したり、記録装置の記録動作を中断もしくは終了させる処理である。要は、キャップ４内に回収しきれないインクを残したまま、記録動作を続行したり、記録装置が放置されることを回避できる処理であればよい。このような回収エラー処理を実行するエラー処理手段は、例えば、後述する図８の制御装置３９において構成することができる。
【００２１】
また、エラー処理手段は、キャップ４内からのインクの回収動作を所定時間行っている間に、インクセンサ１３がキャップ４内のインクを検出しなくなったときに、インクの回収動作を自動的に終了させる機能をもつものであってもよい。また、インクセンサ１３はキャップ４内のインクを検出できる構成であればよく、例えば、インクの導電性を利用して、インクガイド８に設けた電極によってキャップ４内のインクの有無を検出する構成であってもよい。
【００２２】
（ワイピング状態）
図５は、ワイピング動作の途中の状態を示す要部の拡大図、図６は、ワイピング動作の終了時点を示す拡大図である。
【００２３】
まず、ヘッドホルダ１２に接続されている図示していないワイヤによって、そのヘッドホルダ１２と共に記録ヘッド１が図１中点線の上方の退避ポジションに移動してから、そのヘッドホルダ１２と共に記録ヘッド１が退避ポジションから一定距離下方に離れたワイピングポジションに移動する。その一定距離は、図示していないフォトインタラプタによる検出位置を基準として、ワイヤ駆動用の図示しないステッピングモーターのパルス数を制御することによって設定する。次に、回復桶３が図１のキャップポジションから同図中の右方に移動する。これにより、図５に示すように、ブレード５が記録ヘッド１の側方からフェイス面６に進入し、そのフェイス面６に残ったインク滴を掻き取る。その後、回復桶３はそのまま右方への移動を続け、そして、図６に示すようにブレード５が記録ヘッド１の側方に設けられた吸収部材１１に到達した時点で移動を停止し、掻き取ったインク滴を吸収部材１１に吸収させる。
【００２４】
（記録状態）
図７（ａ）は、記録ヘッド１が上方の退避ポジションに移動した状態、図７（ｂ）は、さらに回復桶３が記録動作時のポジションに移動した状態、図７（ｃ）は、さらに記録ヘッド１が記録ポジションにまで下降した状態を示している。まず、ヘッドホルダ１２に接続されている図示しないワイヤによって、そのヘッドホルダ１２と共に記録ヘッド１が上方の退避ポジションに移動される（図７（ａ）の状態）。続いて、回復桶３が記録動作時のポジションに移動する（図７（ｂ）の状態）。この状態において、記録ヘッド１の直下に、回復桶３の穴３ａとフレーム２の穴２ａが一直線に並ぶ。それぞれの穴３ａ，２ａの幅は、前述したように記録ヘッド１の幅より大きい。続いて、ヘッドホルダ１２に接続されている図示しないワイヤによって、そのヘッドホルダ１２と共に記録ヘッド１が退避ポジションから下方に移動し、回復桶３の穴３ａとフレーム２の穴２ａを通って記録ポジションに位置する（図７（ｃ）の状態）。そして、被記録媒体を搬送路中にて搬送しつつ、記録ポジションにおける記録ヘッド１のノズルからインクを吐出することによって、被記録媒体上に画像を記録することができる。
【００２５】
（インクジェット記録装置の構成例）
図８は、本発明を適用可能なインクジェット記録装置の構成例の説明図である。
本例のインクジエツト装置は、フルラインタイプのカラープリンタであり、４つのインクタンク３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂ（以下、これらをまとめて「インクタンク３７」ともいう）には、それぞれイエローインク、マゼンタインク、シアンインク、ブラックインクが収容されている。それらのインクは、接続配管３８を通して、対応するインクジェット記録ヘッド１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂ（以下、これらをまとめて「記録ヘッド１１」ともいう）に供給される。
【００２６】
制御装置３９に接続するヘッドドライバ４０によって、記録ヘッド１１が駆動制御される。制御装置３９は内部に、処理部ＣＰＵと、処理部ＣＰＵにより読み込まれて実行される、例えば図９のフローチャートに示す処理を実行するためのプログラム及びその他の制御プログラムが記憶されるメモリを備えており、処理部ＣＰＵがプログラムを読み込み処理することにより記録装置内の制御が実行される。記録ヘッド１１が電気熱変換体の熱エネルギーを利用してインクを吐出するものである場合には、その電気熱変換体に対する通電がオン／オフ制御されることになる。記録ヘッド１１は、無端の搬送ベルト４１を挟んでプラテン４２と対向する位置に、搬送ベルト４１の搬送方向に沿って所定間隔に配列されている。そして、制御装置３９によって制御されるヘッド移動手段４３により、記録ヘッド１１がプラテン４２と対向する方向に昇降される。記録ヘッド１１に対しては、前述した実施形態と同様の回復機構が備えられている。すなわち、回復桶３が記録ヘッド１１のそれぞれに対応するように装備されており、その回復桶３は、制御装置３９によって制御されるキャップ移動手段４６により、前述した実施形態の場合と同様に移動される。なお、キャップ移動手段４６内には回復桶内のセンサ１３の情報を通信する信号線が設けられ、その情報が制御装置３９に伝達される。また、制御装置３９には、前述した回収エラー処理を実行するエラー処理手段を構成することができる。その動作を図９を参照して説明する。センサからの情報をチェックして回復桶内にインクが有るかを調べる（ステップＳ１）。もし無ければ、処理を終了する。もし、インクがあれば所定時間の吸引処理を行い（ステップＳ２）、それから再びインクの有無をチェックし（ステップＳ３）、インクが有ればエラー処理を行い（ステップＳ４）、適当な表示手段でエラーメッセージを表示する。
【００２７】
被記録媒体としての用紙４４を搬送する搬送ベルト４１は、ベルト駆動モータ４７に連結された駆動ローラ４８によって駆動される。モータ４７は、制御装置３９の制御下において、モータドライバ４９によって駆動される。搬送ベルト４１の上流側には、用紙４４を搬送用ベルト４１に密着させるために、その搬送ベルト４１を帯電させる帯電器５０が設けられている。この帯電器５０は、制御装置３９の制御下において、帯電器ドライバ５１により駆動される。搬送ベルト４１上に用紙４４を供給するための一対の給紙ローラ５２には、それらを回転駆動させるための給紙モータ５３が連結されている。この給紙モータ５３は、制御装置３９の制御下において、モータドライバ５４により駆動される。
【００２８】
記録動作時は、前述した実施形態の場合と同様に、記録ヘッド１１を記録ポジションに位置させる。そして、搬送ベルト４１によって用紙４４を搬送しつつ、記録ヘッド１１からインクを吐出することによって用紙４４に画像を記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態における回復機構の概略構成図である。
【図２】図１における回復桶の断面図である。
【図３】図１における回復桶と記録ヘッドとの関係を説明するための拡大図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図１におけるブレードのワイピング動作中の説明図である。
【図６】図１におけるブレードのワイピング動作終了時点の説明図である。
【図７】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図１における回復桶と記録ヘッドとの位置関係の変化の説明図である。
【図８】本発明を適用可能なインクジェット記録装置の構成例を説明するための要部の斜視図である。
【図９】本発明の実施形態において実行するインク処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００３０】
１    記録ヘッド
３    回復桶
４    キャップ（インク収容部）
４ａ    出口
５    ブレード
１３    インクセンサ（検出手段）
【図１】
2005035252.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005035252.tif 000009
【図８】
2005035252.tif 000010
【図９】
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